JPS6318647B2 - - Google Patents
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- JPS6318647B2 JPS6318647B2 JP13677482A JP13677482A JPS6318647B2 JP S6318647 B2 JPS6318647 B2 JP S6318647B2 JP 13677482 A JP13677482 A JP 13677482A JP 13677482 A JP13677482 A JP 13677482A JP S6318647 B2 JPS6318647 B2 JP S6318647B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
- C21D1/767—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material with forced gas circulation; Reheating thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
- F27B9/04—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
- F27B9/042—Vacuum furnaces
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
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- F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
- F27B9/24—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace being carried by a conveyor
- F27B9/243—Endless-strand conveyor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F27M—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS OF THE CHARGES OR FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は雰囲気ガスを循環して使用することを
特徴とする熱処理炉に関するものである。
特徴とする熱処理炉に関するものである。
従来の雰囲気焼入装置は、焼入加熱炉と独立し
た雰囲気ガス発生装置とからなり、雰囲気ガス発
生装置からの発生ガスは一般に冷却した後に焼入
加熱炉に送られている。また、使用済の雰囲気ガ
スはほとんど廃棄されている。
た雰囲気ガス発生装置とからなり、雰囲気ガス発
生装置からの発生ガスは一般に冷却した後に焼入
加熱炉に送られている。また、使用済の雰囲気ガ
スはほとんど廃棄されている。
本発明は、雰囲気ガス調質反応室を焼入加熱炉
と連通するように炉体に組込んで、雰囲気ガス
（はじめは空気）を前記特許請求の範囲に記載さ
れるような実質的に閉な回路中を循環させ、雰囲
気ガス中のO2、H2Oをそれに添加される少量の
炭化水素などと反応室で高温下で順次にかつ連続
して反応させ、循環回数の増加に伴ない前記した
雰囲気ガス中のO2、H2OのCO、H2への還元量を
増加させて、遂には反応室の温度下における平衡
組成として安定させるものである。
と連通するように炉体に組込んで、雰囲気ガス
（はじめは空気）を前記特許請求の範囲に記載さ
れるような実質的に閉な回路中を循環させ、雰囲
気ガス中のO2、H2Oをそれに添加される少量の
炭化水素などと反応室で高温下で順次にかつ連続
して反応させ、循環回数の増加に伴ない前記した
雰囲気ガス中のO2、H2OのCO、H2への還元量を
増加させて、遂には反応室の温度下における平衡
組成として安定させるものである。
そして、反応室で加熱調質された雰囲気ガスは
冷却することなく焼入加熱室に送つて炉内加熱に
利用し、しかもかくして平衡組成に安定した雰囲
気ガスは前記した回路中を引続き循環させること
によつて、外乱分のみがその後には還元されて引
続き使用されるのである。
冷却することなく焼入加熱室に送つて炉内加熱に
利用し、しかもかくして平衡組成に安定した雰囲
気ガスは前記した回路中を引続き循環させること
によつて、外乱分のみがその後には還元されて引
続き使用されるのである。
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説
明する。
明する。
この実施例においては、熱処理炉を鋼の焼入れ
に用いた。
に用いた。
耐火物で作られた炉体をなす焼入加熱室１には
加熱ヒーター２が設けられ、被処理物を搬送する
ためのメツシユベルト３が室１内を循環移動す
る。室１の被処理物の搬出端には焼入油槽４が設
けられ、搬入端には外気遮断カーテン５が設けら
れる。室１の搬入端の近傍で一端が室１と連通す
る導管６は他端で雰囲気ガス調質反応室９に開口
する。７，８，１３はそれぞれ導管６の途中に設
けられたガス冷却器、ガス循環用ブロワー、ガス
混合器である。
加熱ヒーター２が設けられ、被処理物を搬送する
ためのメツシユベルト３が室１内を循環移動す
る。室１の被処理物の搬出端には焼入油槽４が設
けられ、搬入端には外気遮断カーテン５が設けら
れる。室１の搬入端の近傍で一端が室１と連通す
る導管６は他端で雰囲気ガス調質反応室９に開口
する。７，８，１３はそれぞれ導管６の途中に設
けられたガス冷却器、ガス循環用ブロワー、ガス
混合器である。
前記した雰囲気ガス調質反応室９は室１と同様
に例えば耐火物等の高耐熱性材料で作られ、かつ
室１の被処理物搬出端の上部に室１と一体に設け
られている。この反応室の一端は前記した如くに
導管６と連ながり、その他端は室１と連通する。
に例えば耐火物等の高耐熱性材料で作られ、かつ
室１の被処理物搬出端の上部に室１と一体に設け
られている。この反応室の一端は前記した如くに
導管６と連ながり、その他端は室１と連通する。
室１中には雰囲気ガスの加熱用ヒーター１０が
設けられ、循環雰囲気ガスへの添加ガスの或は添
加液を送入するための口１２が設けられる。１４
は熱電対、１１は雰囲気ガス温度調節用チユーブ
である。１５は別の導管で、その一端は焼入油槽
４の上方に開口し、他端は前記した導管６に被処
理物搬入端の近くで連通する。１６は導管１５に
設けられた排気ポンプである。これは焼入油槽４
から昇る油蒸気を導管１５を介して導管６に所望
の際に送るものである。なお、この油蒸気を外気
遮断カーテン５の前方に設けられたフレームカー
テンに導いてそこで燃焼させてもよい。
設けられ、循環雰囲気ガスへの添加ガスの或は添
加液を送入するための口１２が設けられる。１４
は熱電対、１１は雰囲気ガス温度調節用チユーブ
である。１５は別の導管で、その一端は焼入油槽
４の上方に開口し、他端は前記した導管６に被処
理物搬入端の近くで連通する。１６は導管１５に
設けられた排気ポンプである。これは焼入油槽４
から昇る油蒸気を導管１５を介して導管６に所望
の際に送るものである。なお、この油蒸気を外気
遮断カーテン５の前方に設けられたフレームカー
テンに導いてそこで燃焼させてもよい。
以上の構成になる本発明の熱処理炉は、次の如
くに作用する。
くに作用する。
焼入加熱室１と雰囲気調質反応室９をヒーター
２と１０で昇温し、所定の温度下に保持する。循
環ブロワー８により炉内空気を導管６へ吸引し、
ガス冷却器７を通し、ガス混合器１３で炭化水素
を添加して加熱された調質反応室９に送り込む。
反応室９内で炭化水素と酸素との反応によつて、
COとH2が発生する。
２と１０で昇温し、所定の温度下に保持する。循
環ブロワー８により炉内空気を導管６へ吸引し、
ガス冷却器７を通し、ガス混合器１３で炭化水素
を添加して加熱された調質反応室９に送り込む。
反応室９内で炭化水素と酸素との反応によつて、
COとH2が発生する。
この発明の一実施例では、加熱室１は870℃、
反応室９は1100℃、循環量10m3／Hr、添加プロ
パンガス量は0.14m3／Hrとし、加熱室１の容積
を約2.5m3とした。
反応室９は1100℃、循環量10m3／Hr、添加プロ
パンガス量は0.14m3／Hrとし、加熱室１の容積
を約2.5m3とした。
しかして、通常の吸熱型変成の反応式は次式で
示される。
示される。
空気（1.5O2＋5.64N2）＋C3Hg8
＝3CO＋4H2＋5.64N2（＋微量のCO2＋微量の
H2O＋微量のCH4） この反応における空気／プロパンガスの比は約
7.14で、通常は８／１位の比で運転が行なわれ
る。
H2O＋微量のCH4） この反応における空気／プロパンガスの比は約
7.14で、通常は８／１位の比で運転が行なわれ
る。
ところが、本発明の上記した実施例では空気／
プロパンガスの比はわずかにおよそ10／0.14であ
る。
プロパンガスの比はわずかにおよそ10／0.14であ
る。
外部よりの外乱としてのO2、H2Oの混入がな
いとしたときは、前記反応式の反応は2.5時間で
完了する。ところが、炉の初期運転では炉内の耐
火物その他よりのO2、H2O、また炉入口部りの
少量のH2OのCO2の外乱の混入があるので、炉内
のCO2量が0.6％程になるまでには約５時間を要
した。
いとしたときは、前記反応式の反応は2.5時間で
完了する。ところが、炉の初期運転では炉内の耐
火物その他よりのO2、H2O、また炉入口部りの
少量のH2OのCO2の外乱の混入があるので、炉内
のCO2量が0.6％程になるまでには約５時間を要
した。
そして、炭化水素としての添加プロパンガスの
量を増加すれば、この時間を短縮できるが、それ
では反応室の容量を大きくしなけらばならなくな
つてしまう。反対に、上記の実施例で分るよう
に、この発明による反応室９の容量は通常の吸熱
型変成炉と比較してまことに小さく、通常の吸熱
型変成炉の約１／４〜１／８の容量で充分であ
る。
量を増加すれば、この時間を短縮できるが、それ
では反応室の容量を大きくしなけらばならなくな
つてしまう。反対に、上記の実施例で分るよう
に、この発明による反応室９の容量は通常の吸熱
型変成炉と比較してまことに小さく、通常の吸熱
型変成炉の約１／４〜１／８の容量で充分であ
る。
即ち、換言すれば本発明は特別の雰囲気を用い
ずに炉内の空気を閉な回路中で何回でも繰返し循
環して、この空気を初期の運転時には時間がかか
るが、一旦平衡組成として安定させてしまえば、
その後には本発明での雰囲気循環回路は実質的に
閉なので、炉雰囲気中に混入する外乱分のみを保
証し得る能力の反応室があればよいと言う新たな
知見に基づくものである。
ずに炉内の空気を閉な回路中で何回でも繰返し循
環して、この空気を初期の運転時には時間がかか
るが、一旦平衡組成として安定させてしまえば、
その後には本発明での雰囲気循環回路は実質的に
閉なので、炉雰囲気中に混入する外乱分のみを保
証し得る能力の反応室があればよいと言う新たな
知見に基づくものである。
このことは実施例でも裏付けされるところであ
る。即ち、本実施例で循環量を10m3／Hrとした
のは、炉入口部その他よりの外乱要因を補正し得
る許容量内で循環雰囲気ガス反応器を最小とする
ための実験結果である。
る。即ち、本実施例で循環量を10m3／Hrとした
のは、炉入口部その他よりの外乱要因を補正し得
る許容量内で循環雰囲気ガス反応器を最小とする
ための実験結果である。
なお、炉内における雰囲気ガスは水性ガス反応
（CO＋H2OCO2＋H2）の温度で定まる平衡状
態に近付くものである。
（CO＋H2OCO2＋H2）の温度で定まる平衡状
態に近付くものである。
実施例の運転では、炉内雰囲気の調節をO2、
CO2、H2Oの測定で行なつたが、赤外線分析計で
のCO2測定値で示せば、実施例においては添加ガ
ス量0.12〜0.16でCO20.6で安定した（CO23〜24
％）。また、870℃でカーボンポテンシヤル0.5％
Ｃを保持する添加ガス量が0.14m3／Hrで安定す
るということは、炉内外、特に炉入口よりの外乱
としてのO2、H2O、CO2量が安定していることを
示すものである。
CO2、H2Oの測定で行なつたが、赤外線分析計で
のCO2測定値で示せば、実施例においては添加ガ
ス量0.12〜0.16でCO20.6で安定した（CO23〜24
％）。また、870℃でカーボンポテンシヤル0.5％
Ｃを保持する添加ガス量が0.14m3／Hrで安定す
るということは、炉内外、特に炉入口よりの外乱
としてのO2、H2O、CO2量が安定していることを
示すものである。
本発明での雰囲気調質反応室９をセラミツク壁
などの高耐熱性材料で構成したときは、ヒーター
による昇温は1600℃まで可能である。この場合、
従来の炭化水素系雰囲気ガスのほとんどが金属レ
トルトを使つて触媒によつて反応を促進している
のに比べて、例え触媒を使わなくとも反応は高温
度で促進するものである。これも本発明の一つの
特徴である。
などの高耐熱性材料で構成したときは、ヒーター
による昇温は1600℃まで可能である。この場合、
従来の炭化水素系雰囲気ガスのほとんどが金属レ
トルトを使つて触媒によつて反応を促進している
のに比べて、例え触媒を使わなくとも反応は高温
度で促進するものである。これも本発明の一つの
特徴である。
本発明は上述した如くに、雰囲気ガスを発生機
により新たに生成するという今までの考え方とは
異なり、炉内の空気を使つてこの空気のO2、
H2Oなどを循環中にCO、H2に変えて、金属の無
酸化、鋼の炭素平衡雰囲気にするもので、その設
備の簡易化と取扱操作の単純化により、経済的に
も品質的にも優れた熱処理を行ない得る炉を提供
することができる優れた効果を有するものであ
る。
により新たに生成するという今までの考え方とは
異なり、炉内の空気を使つてこの空気のO2、
H2Oなどを循環中にCO、H2に変えて、金属の無
酸化、鋼の炭素平衡雰囲気にするもので、その設
備の簡易化と取扱操作の単純化により、経済的に
も品質的にも優れた熱処理を行ない得る炉を提供
することができる優れた効果を有するものであ
る。
添付図面は本発明になる熱処理炉の説明的断面
図である。 符号説明 １……焼入炉加熱室、４……焼入油
槽、６……雰囲気ガス循環用導管、９……雰囲気
ガス調質反応室、１０……加熱ヒーター、１５…
…焼入油蒸気用導管。
図である。 符号説明 １……焼入炉加熱室、４……焼入油
槽、６……雰囲気ガス循環用導管、９……雰囲気
ガス調質反応室、１０……加熱ヒーター、１５…
…焼入油蒸気用導管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炉体の一端に連ながりかつ炉体の他端に炉雰
囲気ガスの組成を調質するための反応室を介して
連ながる炉体外に設けられた通路を有し、炉雰囲
気ガスが炉体内と上記通路により形成される実質
的に閉な回路中を循環するよう構成し、上記反応
室は炉体と連通しかつ炉雰囲気ガスの組成を調質
調整するための組成添加手段と加熱手段とを有
し、上記閉回路中を循環し反応室で調質加熱され
た炉雰囲気ガスは炉体内温度以下に冷却されるこ
となく炉体内に送られるよう構成したことを特徴
とする雰囲気ガスを循環使用する熱処理炉。 ２ 前記反応室は高耐熱性で回路中に炉体と炉外
から混入する外乱分だけを調質するために充分な
容積を有してなる特許請求の範囲第１項記載の雰
囲気ガスを循環使用する熱処理炉。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13677482A JPS5928518A (ja) | 1982-08-05 | 1982-08-05 | 雰囲気ガスを循環使用する熱処理炉 |
| US06/452,835 US4457493A (en) | 1982-06-24 | 1982-12-23 | Gas atmosphere heating furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13677482A JPS5928518A (ja) | 1982-08-05 | 1982-08-05 | 雰囲気ガスを循環使用する熱処理炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5928518A JPS5928518A (ja) | 1984-02-15 |
| JPS6318647B2 true JPS6318647B2 (ja) | 1988-04-19 |
Family
ID=15183197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13677482A Granted JPS5928518A (ja) | 1982-06-24 | 1982-08-05 | 雰囲気ガスを循環使用する熱処理炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5928518A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01116027A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-05-09 | Daido Steel Co Ltd | 炉内雰囲気ガス組成コントロール方法および雰囲気熱処理装置 |
| JPH07115816B2 (ja) * | 1988-05-10 | 1995-12-13 | 株式会社日立ビルシステムサービス | エレベータの制御装置 |
| JP2504257B2 (ja) * | 1990-02-16 | 1996-06-05 | 三菱電機株式会社 | エレベ―タ―のドア制御装置 |
| JP5478007B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2014-04-23 | Ｄｏｗａサーモテック株式会社 | 熱処理システム |
-
1982
- 1982-08-05 JP JP13677482A patent/JPS5928518A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5928518A (ja) | 1984-02-15 |
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